11月17-18日,由工業(yè)和信息化部、安徽省人民政府共同主辦的2022世界集成電路大會(huì)在安徽省合肥市召開(kāi)。作為大會(huì)高峰論壇之一,以“孕芯機(jī)開(kāi)芯局 共建融通新市場(chǎng)”為主題的“2022中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)年會(huì)”于11月18日下午成功舉辦?;顒?dòng)邀請(qǐng)著名專(zhuān)家學(xué)者、中國(guó)工程院院士倪光南、羅毅及眾多半導(dǎo)體領(lǐng)域知名企業(yè)嘉賓共商發(fā)展新局。
會(huì)上,芯??萍迹ü善贝a:688595)計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)市場(chǎng)負(fù)責(zé)人周振生受邀分享《聚焦計(jì)算外圍芯片,助力計(jì)算機(jī)體驗(yàn)提升》主題報(bào)告。
計(jì)算機(jī)創(chuàng)新發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
過(guò)去的三十年,計(jì)算機(jī)高速發(fā)展,從性能、形態(tài)、輸入輸出、安全四個(gè)維度,大約可分為四個(gè)階段。
20世紀(jì)90年代是第一階段,計(jì)算機(jī)雛形誕生。當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)僅能運(yùn)行DOS界面操作系統(tǒng)處理簡(jiǎn)單文本,體積龐大,無(wú)硬件防護(hù),后期出現(xiàn)著名的CIH病毒,需通過(guò)專(zhuān)殺工具清除。
2000-2010年是第二階段,計(jì)算機(jī)高速發(fā)展。CPU廠(chǎng)商中Intel、AMD、VIA群雄逐鹿。Intel推出全新架構(gòu)的扣肉系列CPU,2010年推出Core處理器延續(xù)至今。微軟windows系統(tǒng)快速迭代,穩(wěn)定性及操作性迅速發(fā)展。得益于CPU性能功耗的提升,計(jì)算機(jī)開(kāi)始小型化、輕薄化發(fā)展,續(xù)航提升至2小時(shí)。TouchPad逐漸成為便攜式計(jì)算機(jī)的標(biāo)配。開(kāi)始進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,隨之而來(lái)的網(wǎng)絡(luò)病毒,網(wǎng)絡(luò)防火墻逐漸成為裝機(jī)必備,計(jì)算機(jī)硬件安全開(kāi)始被關(guān)注,虛擬化、可信執(zhí)行環(huán)境等硬件技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
2010-2020年是第三階段,計(jì)算機(jī)創(chuàng)新繁榮。性能上,Intel Core以每年一代的速度演進(jìn),能效比進(jìn)一步提升。形態(tài)上,超極本已經(jīng)主導(dǎo)市場(chǎng),輕薄筆記本大大提升了用戶(hù)便攜體驗(yàn),續(xù)航也從2小時(shí)提升至8小時(shí),出現(xiàn)二合一、360°旋轉(zhuǎn)本等新形態(tài)筆記本。2015年蘋(píng)果引入三維壓力式觸控板,可謂輸出端的重要進(jìn)步。從安全上,全家桶式防火墻成為了裝機(jī)標(biāo)配。這個(gè)階段,智能手機(jī)飛躍式發(fā)展,安全啟動(dòng)成為了手機(jī)標(biāo)配,但在PC上卻仍是默認(rèn)關(guān)閉的可選項(xiàng)。
2020年以來(lái)進(jìn)入第四階段,追求極致用戶(hù)體驗(yàn)。隨著蘋(píng)果M1,Intel十二代CPU的發(fā)布,性能不再是體驗(yàn)的瓶頸,形態(tài)上出現(xiàn)僅900克極致輕薄的便攜式計(jì)算機(jī)。同時(shí),由于體積和容量的減少,開(kāi)始引進(jìn)快充PD技術(shù)彌補(bǔ)不足。華為率先推出全面屏筆記本,獲得巨大市場(chǎng)收益。Dell發(fā)布隱藏式觸控板,掌托一體化設(shè)計(jì),C面極簡(jiǎn),觸控板不僅是輸入設(shè)備,也是產(chǎn)品高顏值的組成部分。而在安全上,全面進(jìn)入零信任時(shí)代,安全啟動(dòng)、可信執(zhí)行環(huán)境成為硬件安全的基礎(chǔ)。
綜上所述,不同階段的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新迭代,始終伴隨著相對(duì)應(yīng)的技術(shù)挑戰(zhàn),譬如計(jì)算性能越強(qiáng),能效比上升導(dǎo)致發(fā)熱量越來(lái)越大,帶來(lái)的機(jī)會(huì)就是計(jì)算機(jī)的熱管理、低功耗管理。越來(lái)越超薄、多樣化的產(chǎn)品形態(tài),導(dǎo)致電池體積和容量更小,能量密度更高,帶來(lái)形態(tài)檢測(cè)、電池管理及快充管理的機(jī)會(huì)。而在輸入輸出端,高顏值及取代鼠標(biāo),也給觸控板創(chuàng)新提供新機(jī)遇。尤其是計(jì)算機(jī)的安全可信,讓廠(chǎng)商更關(guān)注計(jì)算機(jī)的部件級(jí)、芯片級(jí)安全。凡此諸類(lèi),都將為芯??萍技氨姸鄻I(yè)界新生力量帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。
制造一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī),除了CPU、GPU顯卡、內(nèi)存和硬盤(pán)之外,還由眾多影響用戶(hù)體驗(yàn)的外圍芯片構(gòu)成。我們還需要EC芯片來(lái)控制電源和鍵盤(pán),需要USB HUB芯片來(lái)將總線(xiàn)分配給多個(gè)接口,需要觸摸板主控芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)觸摸板,需要PD芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)快充功能,以及藍(lán)牙、WiFi、電池控制、聲卡等芯片……。因此,要想國(guó)產(chǎn)計(jì)算機(jī)達(dá)到世界一流,真正做到能用且好用,我們?nèi)耘f需要使用大量外圍產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算平臺(tái)的完整功能。
01EC:CSC2E101
EC芯片不僅是筆記本實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能的核心,更是在筆記本體系內(nèi)構(gòu)建完整安全鏈路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。長(zhǎng)期以來(lái),全球EC芯片市場(chǎng)主要被臺(tái)企和美企壟斷。芯海科技EC芯片CSC2E101 作為布局在筆記本領(lǐng)域中的核心產(chǎn)品,擁有眾多的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。
CSC2E101具備高集成,攜帶PD/USB功能;高性能,32位內(nèi)核60MHz; 高安全,支持硬件級(jí)安全啟動(dòng);且具備易開(kāi)發(fā)的特點(diǎn),采用物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)思維,提供基于liteOS的全套參考代碼。
CSC2E101在低功耗設(shè)計(jì)上,CSC2E101在VBAT模式下功耗低于6uA以下,超出國(guó)際一流廠(chǎng)商的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。在平臺(tái)適配方面,CSC2E101不僅能夠兼容Intel和AMD所使用的eSPI總線(xiàn),更能夠與飛騰、兆芯、龍芯等國(guó)產(chǎn)平臺(tái)LPC總線(xiàn)完整兼容。
目前,CSC2E101成為中國(guó)大陸首顆進(jìn)入Intel PCL(平臺(tái)組件列表)序列的EC芯片,則意味著CSC2E101是率先達(dá)到國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、獲得國(guó)際認(rèn)可的國(guó)產(chǎn)EC產(chǎn)品。
02PD控制芯片:CS32G051
便攜式計(jì)算機(jī)能夠做的輕薄,離不開(kāi)接口的小型化。筆記本寬厚的傳統(tǒng)接口正在逐漸消失,被這個(gè)小小的Type-C接口取代。一個(gè)接口,可以達(dá)到數(shù)倍與傳統(tǒng)接口的傳輸速率,可以同時(shí)接兩臺(tái)4K高分辨率的顯示器,可以達(dá)到100W以上的快充速度,可以支持多種的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議,DP、USB、雷電等。
對(duì)此,芯??萍糃S32G051正是一款集成多種協(xié)議棧,融合快速充電技術(shù)規(guī)范 UFCS,成熟可靠的PD芯片產(chǎn)品。CS32G051不僅能夠用一顆芯片同時(shí)控制兩個(gè)USB Type-C接口,更能兼容PD3.1、PPS、QC4+、FCP、SCP、AFC、BC1.2、Apple2.4、UFCS等眾多快充協(xié)議,幫助筆記本實(shí)現(xiàn)更廣泛的周邊設(shè)備兼容性,提升最終用戶(hù)的充電體驗(yàn)。
此外,芯海充分布局的全系列PD芯片也已廣泛應(yīng)用在多個(gè)知名品牌的平板電腦、顯示器、快充頭、充電寶等計(jì)算機(jī)外圍產(chǎn)品當(dāng)中。
03HapticPAD?解決方案
傳統(tǒng)的鼠標(biāo)和TouchPad,基本上只有二維的X、Y坐標(biāo),可以實(shí)現(xiàn)二維世界的輸入。在未來(lái)的元宇宙中,三維的輸入將成為趨勢(shì),體驗(yàn)會(huì)超越當(dāng)前的鼠標(biāo)。壓力式觸控板,在原有X、Y輸入基礎(chǔ)上,增加了壓力維度,增加了Z的壓力維度,可實(shí)現(xiàn)三維輸入,從而實(shí)現(xiàn)更便捷的操作體驗(yàn)。
芯海科技HapticPAD?方案是能夠滿(mǎn)足以上所有需求的多芯片組合方案?;谛竞?萍冀?0年在高精度ADC領(lǐng)域中的技術(shù)積累,HapticPAD?方案可實(shí)現(xiàn)全域按壓,不像傳統(tǒng)TouchPad,只能在底部?jī)蓚€(gè)角按壓;通過(guò)線(xiàn)性馬達(dá)反饋可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的震動(dòng)體驗(yàn);單指就可以實(shí)現(xiàn)文件的拖動(dòng);使用普通的被動(dòng)式手寫(xiě)筆也可以實(shí)現(xiàn)4096級(jí)書(shū)寫(xiě)效果;壓力配合觸摸可實(shí)現(xiàn)視頻快放、音量調(diào)整等的快捷手勢(shì); 雙指實(shí)時(shí)壓力檢測(cè),使得游戲操控更精準(zhǔn)。
芯??萍?nbsp;HapticPAD?由傳統(tǒng)的電容式觸控芯片、壓力觸控芯片、線(xiàn)性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片、壓力傳感器組成,可提供全套套片或者解決方案,給用戶(hù)帶來(lái)高顏值、沒(méi)有鼠標(biāo)也能自在操控的一流體驗(yàn)。
前路浩蕩 芯海啟航
當(dāng)前,芯??萍颊谌娌季謬?guó)產(chǎn)計(jì)算機(jī)外圍產(chǎn)品芯片生態(tài),除了EC、HapticPAD?觸摸板方案、PD協(xié)議芯片的首批產(chǎn)品之外,芯??萍歼€有BMS電池電量計(jì)、SAR傳感器、USB Hub、Audio Codec、HapticPad、SDIO WiFi等產(chǎn)品儲(chǔ)備亟待釋放。
這些產(chǎn)品當(dāng)中,BMS電量計(jì)提供芯片及全套算法,檢測(cè)精度高,低溫溫漂小。SAR傳感器可以做到40厘米內(nèi)的精確檢測(cè),具備精度高,功耗小,抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。芯海科技高速外圍接口芯片目前已布局USB2.0及USB3.1的4口Hub等。基于芯海模擬方向的實(shí)力,我們的Audio Codec具備高信噪比的特性,音頻效果可達(dá)國(guó)際一流水平,并且我們支持傳統(tǒng)的HDA總線(xiàn)以及新的SoundWire總線(xiàn)。此外,WIFI/BLE模組,支持2.4G/5G雙頻 WIFI6, BLE5.0; 提供標(biāo)準(zhǔn)M.2 KeyE模組。
芯??萍甲鳛閲?guó)內(nèi)少有的模擬信號(hào)鏈+MCU雙平臺(tái)驅(qū)動(dòng)的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),不僅在產(chǎn)品和技術(shù)上,對(duì)標(biāo)國(guó)際一流廠(chǎng)商,努力創(chuàng)造出更高規(guī)格、更強(qiáng)性能和更具創(chuàng)新力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品,同時(shí)在供應(yīng)鏈連續(xù)性,努力構(gòu)建更加穩(wěn)定、有保障的產(chǎn)品供貨體系,助力國(guó)產(chǎn)計(jì)算機(jī)行業(yè)向著更快、更穩(wěn)、更安全的方向發(fā)展。